Насос для циркуляции воды в системе отопления

31 марта, 2019 admin Отопление 0

Насос для движения воды по замкнутому контуру в отопительной системе

Установка циркулярного насоса в отопительной системе – важные факторы подбора и монтажного процесса

Правильно организованные системы традиционного отопления, самодостаточны с точки зрения циркуляции. Движение воды происходит настоящим путем: при нагревании она подымается наверх, увлекая за собой холодную «обратку». Если трубы прокладывал не специалист, в системе образуется застой. Прогрева всех отопительных радиаторов придется ожидать продолжительно, и появляется опасность закипания воды в теплообменном аппарате.

При запуске системы после простоя, тем более при отрицательной температуре, прогрев помещения замедляется, появляется желание сделать быстрее конвективную циркуляцию.

Дополнительный минус систем с конвективной циркуляцией – завоздушивание системы. Появившаяся воздушная пробка блокирует теплообмен носителя, и вы сталкиваетесь с теми же проблемами. Нагревается небольшой трубный участок, появляется риск перегрева котла.

Вопрос решает установка насоса в отопительную систему. Это небольшой электроприбор для искусственой движения воды по замкнутому контуру в системе. Его совсем не нужно устанавливать просто в разрыв трубопровода, самая простая установочная схема – циркуляционный насос. Другими словами, в традиционных условиях, когда система обогрева функционирует хорошо, тепловой носитель двигается за счёт тепловой конвекции.

Когда требуется обеспечить понудительное движение – участок трубопровода, параллельный насосу, перекрывается, и циркуляция обеспечивается турбиной.

Установка циркулярного насоса – процедура простая, но имеются правила и тонкости работы данного прибора (тем не менее, как и при установке любой домашней техники). Если турбинка будет поставлена неверно, вы как минимум получите противоположный результат, а может быть и сделаете эксплуатацию системы обогрева небезопасной.

Грамотная установка циркулярного насоса в отопительной системе

Перед покупкой насоса, нужно понимать, какая модель подойдёт конкретно для Вашей системы.

Рабочий принцип и виды циркулярных насосов

С рабочим принципом все ясно – электрический мотор приводит в действие крыльчатку турбины, которая выполняет разница давления между входным и выходным отрезком трубы насоса. Соответственно с законами физики, происходит в принудительном порядке циркуляция жидкости.

Поршневые, и другие нестандартные системы перекачки воды, в бытовых задачах и целях не используются, ввиду их массивности и несопоставимой продуктивности.

Как по всем правилам установить насос циркуляционный Grunfos — видео.

По конструкции, циркулярные насосы разделены на два варианта:

С мокрым ротором

Подвижная часть (ротор электрического двигателя, совмещённый с крыльчаткой турбины), регулярно находится в водной массе. Электрическая часть: статор, контактные группы, щетки – отделены от ротора непроницаемым стаканом. Так что с безопасностью и защитой от поражения электрическим током все в хорошо.

За счёт непрерывного омывания водой из крана, ротор охлаждается, а его подшипники промазываются носителем тепла. Это увеличивает служебный срок прибора. Также, подобная конструкция обеспечивает бесшумность работы. Есть и минусы. Самое первое, – невысокий КПД, не больше 50%. Второе, – небольшая продуктивность. Мощную крыльчатку (а естественно габаритный ротор) тяжело загерметизировать, благодаря этому «мокрые» насосы применяются на маленьких системах с небольшой протяженностью труб. Небольшие размеры разрешают бережно и неприметно установить прибор.

Как устроен насос циркуляционный и один из вариантов его подсоединения, детальное видео.

С сухим ротором

Электрический двигатель изолирован от носителя тепла. Насос состоит из 2-ух секций: силовой и перекачивающей. Проходящий между ними вал герметизируется сальниками. Подобная конструкция не имеет ограничений по мощности мотора, и обеспечивает большой коэффициэнт полезного действия, до 80%. Правда аппарат сильно шумит при достаточном объеме прокачки.

Так как детали насоса разнесены, он имеет большие размеры, это стоить учесть при планировке монтажного процесса. Дополнительный минус – уплотнительные сальники просят периодической замены.

Сформировавшись с типом насоса, нужно высчитать его электромощность. Исходим из следующих задач:

  1. Нужно создать напор, способный одолеть гидравлическое сопротивление трубопровода, трубного змеевика в котле, и отопительных приборов.
  2. Нужно обеспечить передачу по системе подобное количество тепла, которое сделает нужную температуру в помещениях, без добавочных систем обогрева.

По существу, все сводится к расчету объемного расхода носителя тепла в м?/ч (Q). Есть достаточно точная формула: Q=0,86R/TF-TR

    R – необходимость помещения в тепле. Мерная единица – Вт/м?. Для частной усадьбы номинал составляет 100, для дома на несколько квартир – 70. Помещения для производственных нужд – 40-50.

Важно! При подсчете данного показателя нужно брать во внимание состояние тепловой изоляции помещения и климатическую территорию. Приведенные цифры соответствуют средней полосе (по климату) и тепловой изоляции, сделанной соответственно со СНиП для кирпичных и каменных домов.

  • TF (меряется в °С) – температура носителя при входе в систему.
  • TR (меряется в °С) – температура носителя на выходе из системы.

    • Рассчитав требуемый объемный расход, вы сумеете выбрать насос по такому параметру.

    Совет: Перед приобретением нужно учесть пару вариантов места установки, точно замерив размеры. Это поможет например если нужно будет выбирать между моделями различного размера.

    Установить насос можно лично, или воспользовавшись услугами профессионалов. Уточните в магазине, как это будет влиять на гарантию.

    Как установить насос на теплоснабжение собственными руками?

    Первый вопрос: «Куда устанавливать, на горячую трубу, или на обратку?» Если вы монтируете отопительную систему с циркуляцией принудительного типа, место врезки насоса определяет инструкция по процессу установки котла.

    Совет! В данном случае необходима установка конкретно на прямую трубу. Вы можете сделать циркуляционный насос вокруг насоса (в большинстве случаев на циркуляционный насос ставят сам насос), для того, чтобы не сливать воду при его замене или обслуживании.

    Существенной разницы, будет насос качать горячую или остывшую воду, нет. Просто уточните у продавца, на какую температуру рассчитывается прибор. Это должно быть отмечено в паспорте. Есть «горячие» и «холодные» модели. По гидравлике также нет разницы, будет насос «тащить» воду их котла, либо же «подталкивать» ее при входе в трубный змеевик. Вы можете его установить посередине системы, просто это смотрится не так красиво. Лучше, когда все оборудование размещено в помещении, которое вы установили в качестве котельной установке.

    Видео советы установки насоса в отопительную систему.

    Как разместить, вертикально или в горизонтальном положении?

    1. Ротор мотора можно установить как параллельно горизонту, так и перпендикулярно. Специфики расположения указаны в инструкции по процессу установки (это один из вопросов, которые нужно рассчитать перед приобретением).
    2. Направление водного потока также можно подбирать. В том смысле, что насос можно установить как на вертикальную, так и на горизонтальную трубу. Только помните, что во время движения носителя тепла снизу-вверх, насос теряет в мощности до 30%.

    Благодаря этому, если дает возможность место, лучше врезать насос в горизонтальную трубу.

    Подключение питания

    Почти что все насосы работают от сети 220 вольт. Способ подсоединения не отличается ничем от любого иного электрического прибора: подача питания через автомат защиты. Однако с учетом работы в прямом контакте с водой – монтаж защитного заземления обязателен. Заместо автомата можно поставить Устройство защитного отключения, для большей безопасности. Если насос должен работать постоянно (к примеру, в системах обогрева с циркуляцией принудительного типа), следует установить резервное электрическое снабжение. Между сетевым вводом и насосом ставится блок бесперебойного питания с аккумуляторами, достаточными для поддержки питания на протяжении нескольких часов.

    Циркулярные насосы для отопительных систем

    Когда площадь помещения которое отапливается меряется сотнями, а то и тысячами метров квадратных, да еще при этом и размещенных многоэтажные, то обычный вариант отопительные устройства, основывающийся на гравитационной циркуляции, не сумеет быть успешным. Это абсолютно ясно, так как давление в этой системе даже при применении мощного котла нечасто превосходит 0,6 мПа. Обсудить вопрос можно устройством замкнутой системой с использованием труб крупного диаметра, либо установкой циркулярного насоса для системы обогрева.

    Покупка и установка труб сама по себе обойдется дорого, также придется переустроить всю отопительную систему, благодаря этому очень хорошим решением для отапливания площадей до 200 кв. метров считается установка циркулярного насоса.

    Главным назначением циркулярного насоса считается обеспечение циркуляции принудительного типа носителя тепла в границах замкнутой системы отопления. Их устройство имеет внушительное сходство с насосами для дренажа, имеющими корпус из металла, керамический либо ротор из стали, вал ротора с крыльчаткой, вращающий ротор и электрический двигатель.

    Установленый в отопительную систему насос обеспечивает засасывание воды с одной стороны и ее нагнетание со второй благодаря работе крыльчатки и возникающей при этом центробежной силы. Понятно, что поднять давление при помощи циркулярного насоса для системы обогрева если есть наличие бака расширительного невозможно, да это и не надо, ведь главной задачей считается преодоление сопротивления, какое может встречаться на индивидуальных участках системы отопления.

    • 1 Типы
    • 2 Выбор
    • 3 Установочная схема
    • 4 Монтаж

    Подключение насоса циркуляции воды в системе отопления


    Циркулярные насосы для отопительных систем разделяют на два основных типа – «влажный» и «сухой». Главная характерная черта первого типа состоит в том, что ротор не имеет непосредственного контакта с перекачиваемой водой, так как его рабочая часть изолирована уплотнительными кольцами, изготовленными из нержавейки, керамики или угольного агломерата.

    В момент запуска мотора уплотнительные кольца начинают вращаться в отношении друг к другу, они настолько отлично подогнаны и отполированы, что между ними образуется тончайшая водяная пленка, которая выполняет соединение непроницаемым за счёт разности давлений системы отопления и атмосферы. Кольца находятся под давлением пружины, благодаря этому во время их износа они регулярно придавливаются друг к другу, говоря иначе – самоподгоняются.

    Насосы с сухим ротором выделяются свойственным громким звуком, что выдвигает довольно большие требования к подготовке помещения чтобы их установить. Если в насосе применяются скользящие уплотнения торцевого типа, то необходимо наблюдать за наличием взвесей в водной массе, а еще контролировать уровень запыленности помещения.

    Последний нюанс связывают с тем, что в рабочий период «сухого» насоса появляются воздушные завихрения, как магнитом притягивающие части пыли, которые могут при попадании в середину привести к повреждению колец и их разгерметизации. Уплотнители «сухого» насоса просят постоянной смазки, в другом случае уплотнение торцевого типа неизбежно рушиться.

    «Сухие» насосы, со своей стороны, можно обозначать на 3 вида – горизонтальные, вертикальные и блочные, разница в конструкции которых состоит в способе расположения всасывающего отрезка трубы, через который поступает тепловой носитель. Крыльчатка «мокрых» отопительных насосов одновременно с ротором погружена в тепловой носитель, который в данном случае играет роль смазки и охладителя мотора. Непроницаемость находящейся под напряжением части электрического двигателя обеспечивает металлический стакан из нержавейки.

    Внимание! Для отопительных систем наиболее оптимально применять «мокрые» насосы в бронзовом или латунном корпусе. Единственным минусом этого типа насосов является их невысокий КПД, который обусловлен маленьким размером устройства, что продиктовано необходимостью покрывать герметиком гильзу, которая делит ротор и статор. Из-за этого недостатка насосы «мокрого» типа во многих случаях применяют всего лишь с целью улучшения циркуляции носителя тепла в системе.

    Прежде чем, подобрать насос, необходимо определиться у которой объем прохождения носителя тепла через котел за одну минутку. Воспользоваться можно несложим правилом изготовителей, приравнивающих мощность прибора к расходу воды. Если, например, котельная мощность составляет 20 кВт, то за 60 секунд через него пройдёт 20 литров воды.

    На другом шаге понадобится высчитать расход носителя тепла любого из колец системы, что сделать очень просто по вышеуказанному способу, зная мощность использованных радиаторов отопления. Дальнейшим шагом будет выполнение расчета расхода носителя тепла в водопроводе, который зависит от диаметра применяемых труб.

    Потребление воды в трубах диаметром полдюйма составляет 5,7 л/мин, 1 дюйм – 30л/мин, 2 дюйма – 170 л/мин. Скорость движения носителя тепла можно не рассчитывать, приняв ее величину равной 1,5 м за секунду. Вычисляется мощность насоса в зависимости от длины трубопровода, так на отрезок длинно 10 м понадобится напор 0,6 м, стало быть, для 100-метровой системы отопления понадобится насос, способный создать напор 6 метров.

    Абсолютно ясно, что для определения более точных параметров насоса понадобится серьезный теплотехнический и физический расчет, однако в любом случае выбрать замечательный насос не получится в виду того, что эти агрегаты выпускаются серийно, а система обогрева считается личной.

    Покупать насос с большой мощностью абсолютно не следует, так как это может привести не только к лишним денежным расходам, но и будет причиной чрезмерного шума в отопительных трубах. Рациональным решением будет покупка насоса, мощность которого на 5-10% превосходит расчетные параметры. Предпочтение нужно отдать тем моделям насосов, которые имеют несколько настраиваемых рабочих режимов, подходящий режим будет найден функциональным путем во время эксплуатации.

    Установочная схема

    Установочная схема циркулярного насоса для дома в два этажа с подвальным этажом

    Раньше было принято ставить «мокрые» насосы только на обратку, это выполнялось в виду того, что более прохладная вода продлевала служебный срок ротора, подшипников и сальниковой набивки. Самые новые модели «мокрых» насосов можно ставить не только на обратном, но и на подающем трубопроводе.

    Во время работы насоса в области, расположившейся до расширительного бачка и трубопроводе за ним создается различное давление – компрессия и разрежение. Расширительный бачок выполняет статическое давление, которое не может не действовать на работу системы отопления, оборудованной циркулярным насосом. Необходимо брать во внимание, что слишком существенная разница в давлении будет причиной закипания воды, а еще привести к всасыванию воздуха.

    При устройстве циркуляционной системы нужно учитывать важное условие – гидростатическое давление в самой разной точке зоны всасывания должно быть исключительно избыточным, чего можно добиться следующими способами:

    • Обеспечить небольшую высоту подъема расширительного бачка над высшей точкой трубопровода на уровне 0,8 м. Этот способ считается наиболее простым, особенно на случай, когда исполняется переход от системы с конвективной циркуляцией к системе с циркуляцией принудительного типа. Но сделать его можно только если есть наличие помещения чердака или достаточной потолочной высоте. При выносе расширительного бачка на чердачный этаж следует побеспокоиться о его добавочном утеплении.
    • Разместить расширительный бачок в верхней трубопроводной точке с целью введения верхнего участка системы в территорию нагнетания насоса. Этот способ используем исключительно для современных систем отопления, которые разрабатываются для циркуляции принудительного типа и уклон трубо-проводов сделан к котлу. При подобном уклоне воздушные пузырьки двигаются по потоку воды, направляемому циркулярным насосом, благодаря чему самая высокая точка системы обогрева передвигается на самый дальний стояк. Разумеется, можно под этот способ изменить и существующую систему, но если есть наличие более легких способов это кажется не имеющим смысла.
    • Сделать несущественную реконструкцию системы перенеся расширительный бачок с трубой и сделав ее врезку в обратку недалеко от места расположения циркулярного насоса. При выполнении этой реконструкции будут сделаны почти что оптимальные условия для работы системы отопления с принудительной насосной движением воды по замкнутому контуру.
    • Установить насос циркуляционный в подающем участке трубопровода сразу за вводом расширительного бачка. С первого взляда эта реконструкция на первый взгляд покажется примитивно простой, однако она обеспечит особенно большую температуру в заданном участке контура. Хотя этот способ и считается очень практичным, но перед тем, как обратиться к нему, необходимо убедиться в том, что подобранная вами модель насоса сумеет работать в столь плохих условиях.

    Подобрав самое идеальное установочное место циркуляционного отопительного насоса, будет не лишним познакомиться с самим монтажом агрегата. Заблаговременно следует обзавестись фильтром глубокого очищения и клапаном обратного типа, приготовленным для работы под давлением закрытых систем отопления.

    Из инструментов понадобится лишь комплект рожковых ключей. В зависимости от трубного диаметра отопления необходимо выбрать кран запорный и его установить на ключевой трубе между выводом и вводом врезаемого циркулярного насоса. Приемлемо, если в комплект насоса входят разъемные резьбы, в другом случае понадобится приобретать их самому.

    Циркуляционный насос собой представляет небольшой отрезок трубопровода, который ставится параллельно регулирующей и запорной арматуре. Его главное назначение – переключение системы обогрева на конвективную циркуляцию в случае выхода из строя циркулярного насоса или при появлении перебоев в энергоснабжении.

    Размер трубы циркулярного насоса обязан быть равным диаметру стояка. Конкретно на циркуляционный насос монтируются насос циркуляционный для отопительных систем, фильтр и клапан обратный (если требуется).

    Если для циркуляции принудительного типа применяется «влажный» насос, то циркуляционный насос обязан быть размещен в горизонтальном положении. Будет не лишним учесть на байпасе и автоматичный воздухоотводчик, который монтируется в любом месте, но строго вертикально.

    Системы обогрева с насосной циркуляцией

    Как уже много раз упоминалось, основным минусом системы обогрева с конвективной циркуляцией носителя тепла считается невысокий циркуляционный напор (тем более в квартирной системе) и благодаря этому увеличенный трубный диаметр. Достаточно слегка прогадать с выбором диаметров труб и тепловой носитель уже «зажат» и не может одолеть сопротивления в плане гидравлики. «Разжать» систему можно без каких-то существенных переделок: включать в нее насос циркуляционный (рис. 12) и перенести бак расширительный с подачи на обратку. Необходимо заметить, что перенос расширителя на обратку не всегда обязателен. При простой переделке несложной системы отопления, к примеру, квартирной, бак можно оставить там, где он стоял. При правильной реконструкции или устройстве новой системы бак переносится на обратку и заменяется с открытого на закрытый.

    Рис. 12. Насос циркуляционный

    Какой мощности обязан быть насос циркуляционный, как и куда его ставить?

    Циркулярные насосы для домашних отопительных систем имеют малое электропотребление — около 60–100 ватт, другими словами как обыкновенная лампочка, они не поднимают воду, а лишь помогают ей одолеть местные сопротивления в трубах. Эти насосы можно сопоставить с движителем (винтом) корабля: винт толкает воду и обеспечивает продвижение судна, однако при этом воды в океане не убавляется и не добавляется, другими словами общий баланс воды остается прежним. Насос циркуляционный, закрепленный к трубопроводу, толкает воду, но сколько бы он ее не вытолкнул, с другой стороны к нему поступает такое же кол-во воды, другими словами боязни, что насос вытолкнет тепловой носитель через открытый расширитель бессмысленны: система обогрева, это закрытый контур и кол-во воды в нем постоянное. Кроме циркуляционных в централизованные системы могут быть включены повысительные насосы, которые увеличивают давление и могут доставать воду, их собственно и необходимо именовать насосами, а циркуляционные, если перевести на общепонятный язык, и насосами-то тяжело назвать — так… вентиляторы. Сколько бы не гонял простой бытовой вентилятор воздух по квартире, все на что он может, это создать ветер (воздушную циркуляцию), однако не способен скорректировать атмосферное давление даже в плотно закрытом помещении.

    В результате использования циркулярного насоса существенно становится больше радиус действия системы отопления, уменьшаются диаметры трубо-проводов и создается возможность присоединения систем к котлам с очень высокими параметрами носителя тепла. Чтобы обеспечить тихую работу гидравлической системы отопления с насосной циркуляцией, скорость движения носителя тепла не должна быть больше: в трубопроводах, прокладываемых в ключевых помещениях строений жилого типа, при условных проходах труб 10, 15 и 20 мм и более естественно 1,5; 1,2 и 1 м/с; в трубопроводах, прокладываемых в добавочных помещениях строений жилого типа — 1,5 м/с; в трубопроводах, прокладываемых в добавочных зданиях — 2 м/с.

    Для обеспечения бесшумности системы и доставки ею необходимого объема носителя тепла нужно сделать маленькой расчет. Мы уже знаем, как примерно определить необходимую мощность котла (в киловаттах), исходя из площади обогреваемых помещений. Подходящий потребление воды, который проходит через котел, рекомендованный многими фирмами-изготовителями оборудования для котельной, рассчитывается по простой эмпирической формуле: Q=P, где Q — расход носителя тепла через котел, л/мин; Р — котельная мощность, кВт. К примеру, для котла мощностью 30 кВт потребление воды составляет ориентировочно 30 л/мин. Для определения расхода носителя тепла на каждом участке циркуляционного кольца применяем эту же формулу, зная мощность устанавливаемых на этом месте отопительных приборов, к примеру, производим расчет водорасхода для отопительных приборов, установленных в одной жилой зоне. Предположим, что мощность отопительных приборов составляет 6 кВт, значит и расход носителя тепла ориентировочно будет составлять 6 л/мин.

    По расходу воды находим диаметры трубо-проводов (табл. 1). Эти величины отвечают принятым в действительности соответствиям диаметров труб с расходом протекающего по ним носителя тепла со скоростью не больше 1,5 метров в секунду.

    Дальше находим мощность циркулярного насоса. На каждые 10 метров длины циркуляционного кольца требуется 0,6 метра напора насоса. К примеру, если вся длина трубопроводного кольца 90 метров, напор насоса обязан быть 5,4 метра. Идем в супермаркет (или подбираем по каталогу) и приобретаем насос с устраивающим нас напором. Если используются трубы меньших диаметров, чем рекомендованные в предыдущем абзаце, мощность насоса должна быть увеличена, так как чем тоньше трубы, тем больше в них гидравлическое сопротивление. И поэтому, при использовании труб больших диаметров мощность насоса можно сделать меньше.

    Для того чтобы обеспечить в системах обогрева постоянную движение воды по замкнутому контуру, лучше всего ставить как минимум несколько циркулярных насосов, один из которых — рабочий, другой (на байпасе) — запасной. Либо на систему ставится один насос, а другой лежит в скрытом месте, на случай быстрой замены при неисправности первого.

    Нужно отметить, что приведенный тут расчет системы обогрева очень примитивен и не берет в учет большого количества самых разных факторов и свойств личной системы обогрева. Если вы строите загородный дом с непростой архитектурой системы обогрева, то следует производить правильные расчеты. Это способны сделать только инженеры-теплотехники. Возводить многомиллионное сооружение без исполнительной документации — проекта, учитывающего все специфики постройки, очень не умно.

    Насос циркуляционный в системе отопления заполнен водой и испытует равное (если вода не нагревается) гидростатическое давление с обеих сторон — со стороны входного (всасывающего) и выходного (нагнетательного) патрубков, скреплённых с теплопроводами. Современные циркулярные насосы, выполненные с водяной смазкой подшипников, можно разместить как на подающем, так и на обратном трубопроводе, однако чаще всего их устанавливают на обратке. С самого начала это было вызвано чисто технической основой: при размещении в намного холодной воде увеличивался служебный срок подшипников, ротора и сальниковой набивки, через какую проходит вал насоса. А в настоящий момент их устанавливают на обратку скорее по привычке, так как с точки зрения создания искусственой движения воды по замкнутому контуру в замкнутом контуре расположение циркулярного насоса безразлично. Хотя расположение их на подающем трубопроводе, где в большинстве случаев меньше гидростатическое давление, намного практичнее. К примеру, бак расширительный поставлен в вашей системе на высоте 10 м от котла, значит, он выполняет статическое давление 10 м столба воды, однако это заявление правильно исключительно для нижнего трубопровода, в верхнем давление окажется меньшей, так как столб воды тут будет меньшей величины. Где бы мы не расположили насос, он будет с обеих сторон подвергаться одинаковому давлению, даже в том случае, если его установить на вертикальном главном подающем или обратном стояке, разница давлений между 2-мя патрубками насоса будет невелика, так как насосы имеют меньшие размеры.

    Все-таки все очень сложно. Насос, работающий в замкнутом контуре системы обогрева, увеличивает циркуляцию, нагнетая воду в теплопровод с одной стороны и засасывая со второй. Водный уровень в расширительном баке при пуске циркулярного насоса не поменяется, так как одинаково действующий насос лишь обеспечивает циркуляцию при неизменном количестве воды. Так как при данных условиях (равномерности действия насоса и постоянства объема воды в системе) водный уровень в расширительном баке сберегается постоянным, безразлично, не прекращает работу ли насос либо нет, гидростатическое давление в точке присоединения расширителя к трубам системы будет постоянным. Эту точку называют нейтральной, так как циркуляционное давление, развиваемое насосом, совсем не влияет на статическое давление, создаваемое баком расширительным. Иначе говоря давление циркулярного насоса в данной точке равно нулю.

    В любой закрытой системе гидравлики насос циркуляционный применяет расширительный бачок как точку отсчета, в которой давление, развиваемое насосом, меняет собственный символ: до этой точки насос, создавая компрессию, воду нагнетает, после нее он, вызывая разрежение, воду всасывает. Все теплопроводы системы от насоса до точки непрерывного давления (считая в направлении движения воды) будут относиться к зоне нагнетания насоса. Все теплопроводы после этой точки — к зоне всасывания. Иначе говоря если насос циркуляционный врезать в трубопровод сразу же после точки подключения бака расширительного, то он будет отсасывать воду из бака и усугублять ее в систему, если насос установить перед точкой подключения бака, то насос будет откачивать воду из системы и усугублять ее в бак.

    Ну и что, какая нам разница откачивает насос воду из бака или нагнетает в него, только бы он крутил ее по системе. А разница есть и значительная: в работу системы вмешивается статическое давление, создаваемое баком расширительным. В трубопроводах, размещенных в зоне нагнетания насоса, следует считаться с повышением гидростатического давления если сравнивать с давлением воды в состоянии покоя. Напротив, в трубопроводах размещенных в зоне всасывания насоса, стоить учесть понижение давления, при этом возможен случай, когда гидростатическое давление не только понизится до атмосферного, однако даже может появиться разрежение. Другими словами, в результате разности давлений в системе есть опасность всасывания или высвобождения воздуха либо вскипания носителя тепла.

    Чтобы избежать нарушение движения воды по замкнутому контуру из-за ее вскипания или подсасывания воздуха на конструкторском уровне и гидравлическом расчете систем традиционного отопления должно соблюдаться правило: в зоне всасывания в самой разной точке трубо-проводов системы обогрева гидростатическое давление при действии насоса обязано остаться избыточным. Возможны 4-ре способа выполнения данного правила (рис. 13).

    Рис. 13. Важные схемы отопительных систем с насосной циркуляцией и открытым баком расширительным

    1. Подъем расширительного бачка на достаточную высоту (как правило не менее 80 см). Это довольно простой способ при реконструкции систем с конвективной циркуляцией в циркуляцию насосную, но просит существенного по высоте помещения чердака и щепетильного утепления бака расширительного. 2. Перемещение расширительного бачка к самой опасной верхней точке с целью включения верхней магистрали в территорию нагнетания. Тут нужно выполнить объяснение. В новых системах отопления подающие магистрали из труб с насосной циркуляцией выполняются с уклонами не от котла, а к котлу, Для того чтобы пузырьки воздуха двигались заодно с водой, так как побудительная сила циркулярного насоса не даст им выплыть «против направления», как это было в системах с конвективной циркуляцией. Благодаря этому верхняя точка системы выходит не на главном стояке, а на наиболее удаленном. Для реконструкции старой системы с конвективной циркуляцией в насосную такой способ достаточно трудоемок, так как просит переделки трубо-проводов, а для создания новой системы — не оправдан, так как возможны иные, более удачливые варианты. 3. Подсоединение трубы расширительного бачка вблизи всасывающего отрезка трубы циркулярного насоса. Иначе говоря если реконструируем старую систему с конвективной циркуляцией, то просто отрезаем бак от подающей магистрали и перестыковываем его на обратку позади циркулярного насоса и благодаря этому создаём для насоса самые лучшие условия.

    4. Отходим от привычной схемы установки насоса на обратке и включаем его в подающую магистраль сразу же после точки подключения бака расширительного. При реконструкции системы с конвективной циркуляцией это самый обыкновенный способ: просто врезаем насос в трубу подачи, ничего больше не переделывая. Но к подбору насоса необходимо отнестись со всей внимательностью, все же мы размещаем его в плохие условия больших температур. Насос будет обязан продолжительно и надежно служить, а это могут обеспечивать только солидные фирмы-изготовители.

    Сегодняшний рынок сантехнической и отопительной арматуры позволяет поменять баки расширительные открытого типа на закрытые. В закрытом бачке не случается соприкасания жидкости системы с воздухом: тепловой носитель не выветривается и не обогащается кислородом. Это понижает теплопотери и воды, снижает внутреннюю коррозию дизайн радиаторов. Из закрытого бака жидкость никогда не выльется наружу.

    Бак расширительный закрытого типа («экспанзомат») — капсула шарообразной или овальной формы, разделенная в середине герметичной мембранной тканью на 2 половины: воздушную и жидкостную. В воздушную часть корпуса под конкретным давлением закачивается азотосодержащая смесь. До наполнения системы отопления водой давление смеси газа в середине бачка плотно жмет диафрагму к водяной части бачка. Водонагрев приводит к созданию рабочего давления и увеличению объема носителя тепла — мембранная ткань выгибается в сторону газовой части бачка. При высоком рабочем давлении и максимальном увеличении объема воды происходит заполнение водяной части бачка и максимальное сжатие смеси газа. Если давление продолжает увеличиваться и увеличивается объем носителя тепла, то срабатывает клапан для предохранения сбрасывающий воду (рис. 14).

    Рис. 14. Бак расширительный мембранного типа

    Объем бачка выбирают таким, чтобы его практичный объем был не меньше объема теплового расширения носителя тепла, а подготовительное давление воздуха в газовой части бака делают равным статическому давлению столба носителя тепла в системе. Такой выбор давления смеси газа позволяет держать мембранную ткань в равновесном (не в натянутом) положении при заполненной, однако не включенной системе обогрева.

    Бак закрытого типа можно установить в самой разной точке системы, однако в основном, его устанавливают рядом с котлом, так как температура жидкости в точке установки расширительного бачка должна быть если есть возможность небольшой. А мы уже знаем, что насос циркуляционный наиболее целесообразно ставить сразу за расширителем, где для него (да и для системы обогрева в общем) делаются самые лучшие условия (рис. 15).

    Рис. 15. Важные схемы отопительных систем с насосной циркуляцией и баком расширительным закрытого типа

    Однако при подобной схематике отопительной системы мы встречаемся с 2-мя проблемами: удалением воздуха и очень высоким давлением на котле.

    Если в системах с открытыми баками расширительными воздух удалялся через расширитель противотоком (в системах с конвективной циркуляцией) или заодно (в системах с насосной циркуляцией), то с закрытыми баками подобного не случается. Система полностью замкнута и воздуху просто негде вырваться наружу. Для убирания воздушных пробок в верхней трубопроводной точке монтируются автоматизированные спускники воздуха — приборы, снабженные поплавками и отсечными клапанами. По мере увеличения давления клапан срабатывает и стравливает воздух в атмосферу. Либо на каждый отопительный радиатор монтируются воздухоотводчики. Данная деталь, поставленная на приборы отопления, позволяет спускать пробку воздуха конкретно из отопительных приборов. Воздухоотводчик входит в набор определенных моделей отопительных приборов, но чаще предлагается отдельно.

    Рис. 16. Автоматичный кран Маевского

    Рабочий принцип кранов Маевского (рис. 16) состоит в том, что при отсутствии воздуха поплавок в середине прибора держит выпускной клапан закрытым. Когда воздух скапливается в поплавковой камере, водный уровень в середине крана Маевского понижается. Поплавок опускается и открывается выпускной клапан, через который воздух выводится в атмосферу. После выхода воздуха водный уровень в кране Маевского увеличивается и поплавок всплывает, что приводит к закрытию выпускного клапана. Процесс длится до той поры, пока воздух вновь не соберётся в поплавковой камере и не уменьшит водный уровень, опуская поплавок. Автоматизированные краны Маевского делаются различных конструкций, габаритов и форм и как правило ставятся как на магистральном трубопроводе, так и конкретно (Г-образной формы) на батареях.

    Воздухоотводчик, в отличии от автоматизированного крана Маевского, это в общем то обыкновенная пробка с воздухоотводным каналом и ввернутым в него конусным винтом: выворачиванием винта избавляется канал и воздух выходит наружу. Заворачивание винта закрывает канал. Также бывают краны Маевского, в которых заместо конусного винта применяется шарик из металла, перекрывающий канал сброса воздуха.

    Заместо автоматизированных кранов Маевского и воздухоотводчиков в отопительную систему можно включить сепаратор воздуха. Данный прибор построен на использовании закона Генри. Воздух, содержащийся в системах обогрева, находится отчасти в растворенном виде, а отчасти в виде микропузырьков. При прохождении воды (одновременно с воздухом) через систему она проникает в области разных температур и давлений. Соответственно с законом Генри в одних областях воздух будет выделяться из воды, а в остальных растворяться в ней. В котле тепловой носитель нагревается до большой температуры, благодаря этому собственно в нем из содержащей воздух воды будет высвобождаться самое большее кол-во воздуха в виде очень мелких пузырьков. Если их без промедлений не отвести, то они растворятся в иных местах системы, где температура меньше. Если удалить микропузырьки сразу за котлом, то на выходе сепаратора получаем обезвоздушенную воду, которая будет поглощать воздух в различных местах системы. Данный эффект применяется для поглощения воздуха в системе и выведения его в атмосферу при помощи конфигурации котла и сепаратора воздуха. Процесс длится регулярно до полного выведения воздуха из системы.

    Рис. 17. Сепаратор воздуха

    Работа сепаратора воздуха (рис. 17) основывается на принципе слияния микропузырьков. Почти что это значит, что небольшие воздушные пузырьки липнут к поверхности специализированных колец и собираются вместе, образовывая большие пузыри, которые могут отделиться и всплыть в воздушную камеру сепаратора. Когда поток жидкости идет через кольца, он расходится в большом колличестве разных направленностей, а конструкция колец такая, что вся жидкость, проходящая через них, вступает в контакт с их поверхностью, делая потенциальным прилипание микропузырьков и их соединение.

    Рис. 18. Важные схемы отопительных систем с насосной циркуляцией, баком расширительным закрытого типа и сепаратором воздуха

    Сейчас немножко отвлечемся от воздуха и вернемся обратно к циркулярному насосу. В системах обогрева с протяженными трубопроводами и, как последствие, с большими гидравлическими потерями, нередко нужны довольно мощные циркулярные насосы, создающие давление на нагнетающем патрубке больше того, на которое рассчитывается котел отопления. Проще говоря при размещении насоса на обратке конкретно перед котлом могут потечь соединения в теплообменном аппарате котла. Для того чтобы этого не случилось, мощные циркулярные насосы устанавливают не перед котлом, а за ним — на подающем трубопроводе. И здесь же появляется вопрос: где разместить сепаратор воздуха, за насосом или перед ним? Ведущие производители систем отопления решили данный вопрос и рекомендуют ставить сепаратор перед насосом (рис. 18), для оберегания его от повреждений пузырьками воздуха.

    А сейчас рассмотрим системы обогрева с насосной циркуляцией более детально.

    Источник: «Домашнее отопление. Расчет и монтаж систем » 2011. Савельев А.А.

    Насос циркуляционный для отопления

    Назначение циркулярного насоса

    Показатели выбора насоса

    Монтаж циркулярного насоса

    О поломках насоса

    Насос циркуляционный – один из основных компонентов системы отопления и горячего водообеспечения. Основная функция данного устройства находится в обеспечении принудительного движения жидкой среды по конкретному замкнутому контуру (циркуляция). Благодаря действию насоса обеспечивается намного быстрое перемещение носителя тепла в системе. Под циркулярным насосом понимается устройство, которое предназначено для циркуляции принудительного типа носителя тепла в отопительной системе. В системах обогрева, основанных на гравитационной циркуляции воды, он не используется. Но практика показывает, что врезка циркулярного насоса в обыкновенную систему, приводит к экономии газа ориентировочно на 20-30%. Чем поясняется подобная экономия? А дело все в том, что когда тепловой носитель принудительно двигается в системе, он быстрее возвращается в котел. При этом его температура остается чуть выше, чем в большинстве случаев. Благодаря этому его легче подогреть опять, другими словами на это тратится меньше энергии, после этого он опять поступает в систему. Поэтому, самыми популярными в настоящее время, являются системы обогрева, сформированые на насосной циркуляции носителя тепла. Эта популярность вызвана положительными качествами применения установленного оборудования.

    К важным преимуществам подобных систем, можно отнести:- быстрый прогрев системы. Благодаря циркулярному насосу вся система «разгоняется» на считанные минуты. Благодаря этому помещения для жилья прогреваются быстро. Традиционные системы с конвективной циркуляцией носителя тепла выделяются тем, что на прогрев помещений им требуется намного больше времени;- КПД системы отличается более большим коэффициентом. Наличие циркулярного насоса содействует увеличению до максимально предпологаемого значения эффективности не только котла, но всей системы отопления в общем;- система не прекращает работу надежно. Благодаря хорошему качеству и легкости эксплуатации циркулярных насосов, система обогрева не прекращает работу также безотказно;

    — нетребовательность. Данное преимущество обеспечивает независимость системы обогрева от самых разных недостатков в вашей системе отопления: наличие обратных уклонов, зауженных участков и так дальше.

    Есть множество разновидностей насосов, применяемых для циркуляции жидкостей. По конструктивному решению эти агрегаты напоминают дренажные устройства. Их корпуса делаются из нержавеющего металла. Ротор и вал (на нем ставится крыльчатка) – очень часто делаются из керамики. Вращение ротора выполняется при помощи электрического двигателя. Вода, поступившая в циркуляционный насос, с одной стороны, нагнетается в трубопровод, размещенный с другой стороны. Тепловой носитель двигается по системе благодаря центробежной силе. Лишнее давление, созданное в системе, направлено на преодоление сопротивления, возникающего на многих трубопроводных участках.

    Насосы циркуляционные, по фунционалу, можно делить на 2 подвида: «мокрые» и «сухие».

    Отметим определенные свойства циркулярных насосов теплоснабжения, говоря иначе с «мокрым» ротором. Основной особенностью устройств данного типа считается то, что рабочее колесо и ротор, находятся в перекачиваемой жидкости. При этом колесо (нержавеющий металл) отделено от статора, специализированным стаканом. Вал насоса, может быть сделан не только из керамики, но и из металла. Жидкость, перекачиваемая насосом, одновременно участвует в выполнении 2-х предназначений: охлаждении мотора и смазывании деталей которые труться друг об друга.

    Касаясь конструктивных свойств насосов этого типа, напомним, что в основе их сборки лежит говоря иначе модульный принцип. Суть его находится в следующем. Сами модули выбираются с учетом требований, которые предъявляются к циркуляционным устройствам. А конкретно, в зависимости от необходимой продуктивности и напора. Модульная конструкция насоса значительно облегчает его ремонт. Практически он выполняется простой заменой поломавшегося модуля. Необходимо обратить внимание и на такое обстоятельство. Применение насоса с «мокрым» ротором высвобождает клиента от надобности постоянного убирания воздуха из улитки, обустраивая отрезки трубы для сброса. Насос сам создает убирание воздуха.

    К положительным качествам агрегатов «мокрого» типа необходимо отнести:

    — сравнительно невысокий уровень шума во время работы;- малые размеры габаритов и маленький вес устройства;- низкий уровень употребления электроэнергии;- относительно длительный срок безотказной эксплуатации;- легкость настройки, обслуживания и ремонта.

    Очень большим недостатком насосов данного типа его считают сравнительно невысокий степень коофициэнта полезного действия. В основном, он составляет меньше 50%. Это можно объяснить, первым делом, тем, что сложно гарантировать хорошую герметизацию ротора. Если это учесть факта, аналогичные модели, естественно, рекомендуется ставить только в системах обогрева для маленьких личных домов. Другими словами, там, где общая длина трубо-проводов считается относительно небольшой.

    Необходимо также усвоить, что бесперебойная работа «мокрых» агрегатов возможна только при условии их качественного монтажа. Ключевое условие — положение вала должно быть строго горизонтальным. Исключительно при таком расположении вала обеспечивается полная водяная смазка подшипников.

    В случае, когда нужно перекачивать огромные объемы жидкости в самых разнообразных отопительных системах, используются устройства с сухими роторами. Собственное название они получили благодаря тому факту, что двигатели аналогичных устройств не имеют конкретно контакта с перекачиваемой жидкостью. В этом и состоит их особенность характера. Часть насоса и электрический двигатель изолированные один от одного при помощи «скользящего торцового уплотнения».

    В основе СТУ (скользящего торцевого уплотнения) – 2 кольца, с отполированными поверхностями. Одно из них, называемое динамическим, насажено на вал. Оно крутится одновременно с ним. Другое, именуемое статическим, закреплено неподвижно в насосном корпусе. Кольца находятся в тесном контакте, благодаря пружине, которая обоюдно их жмет. Чтобы их сделать в большинстве случаев применяется агломерированный уголь. В большинстве моделей, которые предназначены для эксплуатации в сложных условиях, применяются керамические или железные кольца. СТУ относится к говоря иначе динамическим уплотнениям. Они помогают воплотить герметизацию валов, крутящихся в жидкостях. Происходит это так. Пространство между поверхностями колец, заполняется тонкой жидкой пленкой, так как водное давление в системе выше атмосферного. Благодаря данной пленке происходит герметизация насоса. Также, она выступает и в виде смазки и средства охлаждения сопрекасающихся поверхностей. При разных режимах работы насосного устройства, природа трения между поверхностями различна. Трение может относиться к смешанному, граничному или сухому виду. Сухое трение встречается в отсутствие смазывающей пленки. Оно приводит к очень преждевременному разрушению трущихся поверхностей. В остальных случаях, служебный срок устанавливается условиями работы (составом, температурой жидкости).

    Насосные устройства с «сухим» ротором делятся на 3 подвида.

    1. Консольные. Особенность характера консольных насосов – сборка, смонтированная на единой площадке. При этом, оси, как насоса, так и мотора, размещаются вдоль одной линии. Широко применяются для организации водообеспечения города, с целью решения потребностей производства фирм. 2. Моноблочные. Они относятся к категории низконапорных устройств. Для установки насоса и электрического двигателя применяется общий корпус. Эти агрегаты непритязательны в работе, легко обслуживаются в работе. Повсеместно используются для решения задач коммунального хозяйства, в организации технических коммуникаций. Два данных подвида имеют характерную характерность – расположение входного и выходного патрубков под определенным углом. 3. «In-line» насосы. Основное отличие насосов данной категории если сравнивать с предыдущими моделями, это возможность их непосредственной установки на магистрали трубопровода. Отрезки трубы подобных устройств размещены на одной линии. Выделяются более большой надежностью. Предполагается механизм компенсации естественной выработки колец, происходящей во время эксплуатации. При помощи прижимной пружины выполняется «самоподгонка» деталей.

    КПД насосов с «сухим» ротором ощутимо больше, чем у заменителей с «мокрым» ротором. Он может достигать иногда 80%. Однако, данные приборы не лишены определенных минусов, в числе которых:

    — наличие большого уровня шума. Поэтому их монтаж рекомендуется совершать в индивидуальном помещении, обладающем хорошей шумоизоляцией;- обязательность поддержки чистоты, как носителя тепла, так и воздуха в середине помещения. Появление воздушных завихрений во время работы насоса, приводит к притягиванию пылевых частиц. В результате проникания подобных частиц в корпус, непроницаемость нарушается. Благодаря этому, появляется необходимость контроля уровня запыленности воздушной среды, находящейся вокруг насос, а еще состава носителя тепла. Выбор определенной модели и типа насоса выполняется с учетом определенных факторов. К ним, первым делом, относятся:- говоря иначе эфективность насоса. Расчет данного параметра выполняется на основе выбора идеального условия самой большой загруженности;- эксплуатационные условия оборудования. Они отличаются по типу носителя тепла, режиму температур, материалу и диаметрам труб;- значению внутреннего давления насоса (напора). Оно обязано быть подобрано соответственно с суммарным на гидравлике сопротивлением всей системы. При этом этажность строения роли не играет. Необходимо усвоить основное правило во время установки циркулярных насосов: его вал обязан быть размещен всегда в горизонтальном положении. Установлено, что вертикальное расположение вала насоса приводит к потере около 30% его продуктивности. Обвязка (установка) насоса в отопительную систему выполняется так. Для того, чтобы установить насос в уже действующую отопительную систему, нужно сделать обводную линию, или говоря иначе циркуляционный насос (перепуск). Для этого разрезают главную (подающую) трубу, куда вставляют кран с круглым отверстием. Отдельно собирают байспас и устанавливают его к главной трубе по популярной схеме. Рекомендуется устанавливать перед насосом фильтр, а еще краны с круглым отверстием с двух сторон. Это необходимо для аварийного отделения насоса в случае поломок, не сливая при этом всю воду из системы отопления.

    Одна из проблем, появляющихся при применении циркулярных насосов в отопительной системе, находится в следующем. Насос не прекращает работу, в основном, зимой. Иначе говоря он регулярно в данное время находится в хорошем состоянии и не выполняет нам проблем. Как только кончается зимний период, мы отключаем насос. И долгое время он находится вне обычного для него состояния. Потому, что вода в системе не выделяется немаловажным достоинством, в ней происходит выпадение солей жесткости в осадок. Солями жесткости называются растворенные в водной массе соли щелочноземельных металлов (по большей части, к ним можно отнести кальций и магний). Жесткость воды устанавливается уровнем концентрации собственно солей жесткости. Стало быть, это осадок скапливается и в пространстве, отделяющем крыльчатку от насоса. Аналогичным образом, насос, который не работает, как говорят, закоксовывается. Поверхность крыльчатки покрывается слоем солей жесткости. Когда приходит отопительный период, мы запускаем насос. Однако при этом наблюдаются нежелательные явления: гудение, отсутствие циркуляции в системе. Они прямо связаны с тем, что крыльчатка не может вращаться благодаря наличию солей жесткости. У маломощных моторов крыльчатка совсем не может вращаться. Что лучше предпринять в указанной ситуации?Самый кардинальный, однако не выгодный выход из нее, это поменять насос. Однако, очень часто, проблематику решить можно очень простым способом. Это самому попытаться запустить насос, открутив гайку и повернув при помощи подходящего инструмента вал насоса. Это бывает достаточно в большинстве случаев. Если же в результате данных действий насос не заработает, придется разделить ротор и со всей серьезностью почистить поверхности корпуса и крыльчатки от появившейся накипи. Хороший эффект от использования циркулярных насосов объяснима клиентам независимых отопительных систем. Благодаря им обеспечивается более большая степень комфорта в помещениях. Она вырисовывается в возникновении ряда новых возможностей:- поддержания установленной температуры в каждом отдельно взятом помещении;- уменьшения разницы в температурах, которыми обладают нагретый тепловой носитель, выходящий из котла и остывший, обратно возвращающийся в котел. Вследствии этого, происходит заметное увеличение служебного срока радиатора;- установки в системе труб, имеющих довольно малый диаметр;- функционального исключения потерь носителя тепла за счёт испарения, характерного открытым системам.